第七章蛋白質(zhì)分解及氨基酸代謝

1、第第七七章章蛋白質(zhì)分解及蛋白質(zhì)分解及氨基酸代謝氨基酸代謝第第一一節(jié)節(jié)蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗蛋白質(zhì)的消化、吸收與腐敗一、蛋白質(zhì)的消化一、蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)的消化蛋白質(zhì)的消化是指是指在多種蛋白酶及肽酶的協(xié)同作用下，蛋白在多種蛋白酶及肽酶的協(xié)同作用下，蛋白質(zhì)在胃及腸道內(nèi)水解為氨基酸或小肽后再被吸收的過程質(zhì)在胃及腸道內(nèi)水解為氨基酸或小肽后再被吸收的過程。胃蛋白酶原胃蛋白酶原胃蛋白酶胃蛋白酶HClHCl或胃蛋白酶或胃蛋白酶胰蛋白酶原胰蛋白酶原胰蛋白酶胰蛋白酶+六肽六肽腸激酶或胰蛋白酶腸激酶或胰蛋白酶糜蛋白酶原糜蛋白酶原彈性蛋白酶原彈性蛋白酶原羧基肽酶原羧基肽酶原胰蛋白酶胰蛋白酶糜蛋白酶糜蛋白酶+2+2

2、個(gè)二肽個(gè)二肽彈性蛋白酶彈性蛋白酶羧基肽酶（羧基肽酶（A A及及B B）H H2 2N-CH-C-NH-CHN-CH-C-NH-CHHN-CH-C-NH-CHHN-CH-C-NH-CHNH-CH-C-NH-CH-COOHNH-CH-C-NH-CH-COOHO OO OO OR R1 1R R2 2R R7 7R R8 8R R1515R R1616外肽酶外肽酶（氨基肽酶）（氨基肽酶）外肽酶外肽酶（羧基肽酶）（羧基肽酶）內(nèi)肽酶內(nèi)肽酶H H2 2N-CH-C-NH-CH-COOHN-CH-C-NH-CH-COOHO OR RR R氨基酸氨基酸 + +二肽酶二肽酶H H2 2N NCHCHR R1 1

3、C CN NO OH HCHCHR R2 2C CN NO OCHCHH HR R3 3C CO ON NH HCHCHR R4 4C CO ON NCHCHH HR R5 5C CO ON NH HCHCHR R6 6COOHCOOH氨基肽酶氨基肽酶糜蛋白酶糜蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶彈性蛋白酶彈性蛋白酶羧基肽酶羧基肽酶堿性氨基酸堿性氨基酸芳香族氨基酸芳香族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸二、二、氨基酸的吸收氨基酸的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物主要是游離氨基酸及一些小肽（主要蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物主要是游離氨基酸及一些小肽（主要是二肽和三肽），可被小腸粘膜所吸收（在小腸粘膜中是二肽和三肽），可被小腸

4、粘膜所吸收（在小腸粘膜中被肽酶水解為游離氨基酸）。被肽酶水解為游離氨基酸）。遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)和分子克隆研究證明：氨基酸主要通遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)和分子克隆研究證明：氨基酸主要通過小腸粘膜的刷狀緣上的過小腸粘膜的刷狀緣上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)吸收。目前已證轉(zhuǎn)運(yùn)吸收。目前已證實(shí)的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白至少有實(shí)的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白至少有7 7種。種。（一）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)吸收（一）主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)吸收AA AAAA AAAAAAAAAA細(xì)細(xì)胞胞膜膜氨基酸氨基酸谷胱甘肽谷胱甘肽 - -谷氨酰轉(zhuǎn)移酶谷氨酰轉(zhuǎn)移酶半胱氨酰甘氨酸半胱氨酰甘氨酸-谷氨酰氨基酸谷氨酰氨基酸 - -谷氨酰環(huán)化轉(zhuǎn)移酶谷氨酰環(huán)化轉(zhuǎn)移酶5-5-氧脯氨酸氧脯氨酸氨基酸氨

5、基酸 5- 5-氧脯氨酸酶氧脯氨酸酶ATPATP谷氨酸谷氨酸ADP+PiADP+Pi 二肽酶二肽酶甘氨酸甘氨酸半胱氨酸半胱氨酸ATPATP - -谷氨酰半胱氨酸合成酶谷氨酰半胱氨酸合成酶ADP+PiADP+Pi-谷氨酰半胱氨酸谷氨酰半胱氨酸 谷胱甘肽合成酶谷胱甘肽合成酶ATPATP谷胱甘肽谷胱甘肽ADP+PiADP+Pi（二）（二）- -谷氨?；h(huán)谷氨?；h(huán)三三、蛋白質(zhì)的、蛋白質(zhì)的腸內(nèi)腸內(nèi)腐敗作用腐敗作用腸道細(xì)菌的腸道細(xì)菌的腐敗作用腐敗作用是指是指未被消化的未被消化的食物食物蛋白質(zhì)及未被吸收蛋白質(zhì)及未被吸收的氨基酸和小肽在的氨基酸和小肽在腸道細(xì)菌（主要是腸道細(xì)菌（主要是大腸桿菌大腸桿菌）的

6、作用下產(chǎn)）的作用下產(chǎn)生一系列產(chǎn)物的過程生一系列產(chǎn)物的過程。腐敗作用腐敗作用是細(xì)菌本身的代謝過程，以無氧分解為主。是細(xì)菌本身的代謝過程，以無氧分解為主。腐敗產(chǎn)物中有些是有一定營養(yǎng)價(jià)值的，如維生素及脂肪酸等；腐敗產(chǎn)物中有些是有一定營養(yǎng)價(jià)值的，如維生素及脂肪酸等；而大多數(shù)腐敗產(chǎn)物對(duì)人體有害，如胺類、氨、吲哚、硫化氫、而大多數(shù)腐敗產(chǎn)物對(duì)人體有害，如胺類、氨、吲哚、硫化氫、酚類等。酚類等。（一）胺（一）胺的生成的生成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 氨基酸氨基酸胺類胺類蛋白酶蛋白酶 脫羧基作用脫羧基作用組氨酸組氨酸組胺組胺賴氨酸賴氨酸尸胺尸胺降壓降壓色氨酸色氨酸色胺色胺酪氨酸酪氨酸酪胺酪胺升壓升壓R RCHCHCOOHCO

7、OHNHNH2 2NHNH2 2CHCH2 2R RCOCO2 2氨基酸脫羧酶氨基酸脫羧酶苯丙氨酸苯丙氨酸苯乙胺苯乙胺酪氨酸酪氨酸酪胺酪胺假性神經(jīng)遞質(zhì)假性神經(jīng)遞質(zhì)苯乙醇胺苯乙醇胺羥酪胺羥酪胺（二二）酚類的生成酚類的生成CHCH2 2COOHCOOHCHNHCHNH2 2OHOHCHCH2 2CHNHCHNH2 2OHOHCHCH3 3OHOHOHOH脫羧基脫羧基脫氨基脫氨基氧化氧化NHNH2 2CHCH2 2CHCOOHCHCOOHN NH HCHCH3 3N NH HN NH H（三三）吲哚及甲基吲哚的生成吲哚及甲基吲哚的生成CHNHCHNH2 2COOHCOOHSHSHCHCH2 2硫醇硫

8、醇 + CH+ CH3 3 + + H H2 2S S脫硫化氫酶脫硫化氫酶（四四）硫化氫的產(chǎn)生硫化氫的產(chǎn)生（五五）氨）氨的生成的生成R RCHCHCOOHCOOHNHNH2 2腸腸 菌菌COOHCOOHCHCH2 2R R+ + NHNH3 3NHNH2 2COCOH H2 2N NH H2 2O O脲脲酶酶COCO2 2+ + 2NH2NH3 3第第二二節(jié)節(jié)蛋白質(zhì)的降解蛋白質(zhì)的降解一、蛋白質(zhì)一、蛋白質(zhì)合成與降解的平衡合成與降解的平衡二、蛋白質(zhì)的生物半衰期二、蛋白質(zhì)的生物半衰期三、蛋白質(zhì)降解的酶類和途徑三、蛋白質(zhì)降解的酶類和途徑（一）（一）溶酶體途徑溶酶體途徑體內(nèi)蛋白降解的溶酶體途徑無需體內(nèi)蛋

9、白降解的溶酶體途徑無需ATPATP的參與，故稱為的參與，故稱為非非ATPATP依賴性蛋白降解途徑依賴性蛋白降解途徑。溶酶體是一種具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，含有溶酶體是一種具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，含有5050多種水解多種水解酶，稱為酶，稱為組織蛋白酶組織蛋白酶（最適（最適pHpH偏酸性）。偏酸性）。通過這一途徑降解的主要是一些通過這一途徑降解的主要是一些膜結(jié)合蛋白膜結(jié)合蛋白、胞內(nèi)長半胞內(nèi)長半衰衰期蛋白質(zhì)期蛋白質(zhì)及及細(xì)胞外細(xì)胞外蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。（二）（二）蛋白酶體途徑蛋白酶體途徑ATP-ATP-依賴的蛋白質(zhì)降解機(jī)制既需要依賴的蛋白質(zhì)降解機(jī)制既需要ATPATP，也需要泛素。，也需要泛素。泛素泛素是一種小

10、分子蛋白質(zhì)，普遍存在于所有真核細(xì)胞是一種小分子蛋白質(zhì)，普遍存在于所有真核細(xì)胞內(nèi)，是許多細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的標(biāo)志。內(nèi)，是許多細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的標(biāo)志。參與此降解途徑的蛋白水解酶的最適參與此降解途徑的蛋白水解酶的最適pHpH為為7.87.8，稱，稱堿性堿性蛋白酶類蛋白酶類；通過此途徑降解的為通過此途徑降解的為異常蛋白質(zhì)異常蛋白質(zhì)、損傷的蛋白質(zhì)損傷的蛋白質(zhì)和和細(xì)細(xì)胞內(nèi)短半衰期的蛋白質(zhì)胞內(nèi)短半衰期的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)降解的泛素化過程蛋白質(zhì)降解的泛素化過程COOHCOOH泛素泛素HS-EHS-E1 1E E1 1：泛素活化酶：泛素活化酶ATPATPCOCO泛素泛素S SE E1 1AMP+PPiAMP+PPiH

11、S-EHS-E2 2E E2 2：泛素?cái)y帶蛋白：泛素?cái)y帶蛋白COCO泛素泛素S SE E2 2HS-EHS-E1 1蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)E E3 3E E3 3：泛素蛋白連接酶：泛素蛋白連接酶COCO( (泛素泛素) )n nNHNH蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)HS-EHS-E2 2E E4 4E E4 4：泛素：泛素- -連接降解酶連接降解酶氨基酸氨基酸第第三三節(jié)節(jié)氨基酸的一般代謝氨基酸的一般代謝在細(xì)胞內(nèi)液、細(xì)胞外液及血液中，外源性氨基酸和內(nèi)源在細(xì)胞內(nèi)液、細(xì)胞外液及血液中，外源性氨基酸和內(nèi)源性氨基酸這兩種不同來源的氨基酸混合，共同構(gòu)成機(jī)體性氨基酸這兩種不同來源的氨基酸混合，共同構(gòu)成機(jī)體的的氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫。

12、氨基酸氨基酸在體內(nèi)的分布不均勻，其在體內(nèi)的分布不均勻，其分解代謝過程主要在肝分解代謝過程主要在肝臟中進(jìn)行，骨骼肌則是支鏈氨基酸分解的主要場所。臟中進(jìn)行，骨骼肌則是支鏈氨基酸分解的主要場所。體內(nèi)氨基酸的體內(nèi)氨基酸的主要功能主要功能是合成蛋白質(zhì)和多肽，也可以通是合成蛋白質(zhì)和多肽，也可以通過一定途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌暮镔|(zhì)。過一定途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌暮镔|(zhì)。氨基酸代謝庫氨基酸代謝庫中氨基酸的中氨基酸的來源與去路來源與去路氨氨基基酸酸代代謝謝庫庫組織蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)合成氨基酸合成氨基酸NHNH3 3-酮酸酮酸胺類胺類+CO+CO2 2某些含氮化合物某些含氮化合物組織蛋白質(zhì)組織蛋白質(zhì)糖糖或脂類或脂類H H2

13、2O+COO+CO2 2氨基酸氨基酸食物蛋白質(zhì)食物蛋白質(zhì)消化吸收消化吸收降解降解脫氨基脫氨基脫羧基脫羧基轉(zhuǎn)化或參與合成轉(zhuǎn)化或參與合成合成合成尿素尿素谷氨酰胺谷氨酰胺其他含氮化合物其他含氮化合物一一、氨基酸、氨基酸的脫氨基作用的脫氨基作用（一）（一）氧化脫氨基作用氧化脫氨基作用1. 1.氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶L-L-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶（輔酶為輔酶為FMNFMN）分布局限（僅限于肝和分布局限（僅限于肝和腎）、活性低、作用小腎）、活性低、作用小。D-D-氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶（輔酶為輔酶為FADFAD）在體內(nèi)無作用底物，其生在體內(nèi)無作用底物，其生理意義不明，可能與降解來自腸菌的理意義不明，

14、可能與降解來自腸菌的D-D-氨基酸有關(guān)。氨基酸有關(guān)。2. 2. L L- -谷氨酸谷氨酸脫氫酶脫氫酶L-L-谷氨酸脫氫酶為不需氧脫氫酶，分布廣（除肌肉外）、谷氨酸脫氫酶為不需氧脫氫酶，分布廣（除肌肉外）、活性強(qiáng)、代謝上十分重要。活性強(qiáng)、代謝上十分重要。L L- -谷氨酸脫氫酶是唯一既能利用谷氨酸脫氫酶是唯一既能利用NADNAD+ +又能利用又能利用NADPNADP+ +接受還接受還原當(dāng)量的酶。原當(dāng)量的酶。COOHCOOHNHNH2 2CHCH(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOHCOOHCOOHNHNHCHCH(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOHCOOHCOOHO OCHCH

15、(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOH+ + NHNH3 3-H-H2 2O O+H+H2 2O ONADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +L-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶（二）轉(zhuǎn)氨基作用（二）轉(zhuǎn)氨基作用轉(zhuǎn)氨酶催化的反應(yīng)是可逆的，平衡常數(shù)接近轉(zhuǎn)氨酶催化的反應(yīng)是可逆的，平衡常數(shù)接近1.01.0，因此轉(zhuǎn)氨基，因此轉(zhuǎn)氨基作用也是作用也是體內(nèi)合成非必需氨基酸體內(nèi)合成非必需氨基酸的重要途徑。的重要途徑。轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶R R1 1C CCOOHCOOHNHNH2 2H HR R2 2C CCOOHCOOHO O+ +R R1 1C CCOOHCOOHO OR R2 2C CCOOHCOOHN

16、HNH2 2H H+ +1. 1. 轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶ALTALT（GPTGPT）+ +COOHCOOHC CO OCHCH3 3COOHCOOHCHCHNHNH2 2CHCH3 3COOHCOOHC C(CH(CH2 2) )2 2O OCOOHCOOH+ +COOHCOOHCHCHNHNH2 2(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOHCOOHCOOHCHCHNHNH2 2CHCH2 2COOHCOOHCOOHCOOHC C(CH(CH2 2) )2 2O OCOOHCOOH+ + +COOHCOOHC CCHCH2 2O OCOOHCOOHASTAST（GOTGOT）COOHCOOHCHC

17、HNHNH2 2(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOH組織組織ASTASTALTALT 心心15600015600071007100肝肝1420001420004400044000骨骼肌骨骼肌990009900048004800腎腎91000910001900019000組織組織ASTASTALTALT胰腺胰腺脾脾肺肺血清血清280002800020002000140001400012001200100001000070070020201616ALTALT和和ASTAST在某些組織的含量在某些組織的含量( (單位單位/g/g濕組織濕組織) ) 2. 2. 轉(zhuǎn)氨基作用的意義轉(zhuǎn)氨基作用的意

18、義轉(zhuǎn)氨基作用可使剩余的氨基酸移去氨基得以降解，又可使轉(zhuǎn)氨基作用可使剩余的氨基酸移去氨基得以降解，又可使不足的非必需氨基酸得以補(bǔ)充，有助于調(diào)節(jié)體內(nèi)非必需氨不足的非必需氨基酸得以補(bǔ)充，有助于調(diào)節(jié)體內(nèi)非必需氨基酸的種類和數(shù)量?；岬姆N類和數(shù)量。轉(zhuǎn)氨基作用只是氨基的轉(zhuǎn)移，并沒有自由氨的生成轉(zhuǎn)氨基作用只是氨基的轉(zhuǎn)移，并沒有自由氨的生成。由于轉(zhuǎn)氨酶所催化的反應(yīng)是可逆的，因而轉(zhuǎn)氨基作用是氨由于轉(zhuǎn)氨酶所催化的反應(yīng)是可逆的，因而轉(zhuǎn)氨基作用是氨基酸分解、合成及轉(zhuǎn)變過程中的重要反應(yīng)。基酸分解、合成及轉(zhuǎn)變過程中的重要反應(yīng)。（三）（三）聯(lián)合脫氨基作用聯(lián)合脫氨基作用1. 1. 轉(zhuǎn)氨基與轉(zhuǎn)氨基與 L L- -氧化脫氨基的偶

19、聯(lián)氧化脫氨基的偶聯(lián)R RCHCHCOOHCOOHNHNH2 2R RC CCOOHCOOHO OCOOHCOOHCHCHNHNH2 2(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOHCOOHCOOHC C(CH(CH2 2) )2 2O OCOOHCOOHNHNH3 3+NADH+H+NADH+H+ +NADNAD+ +H+H2 2O O轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)氨酶L-L-谷氨酸脫氫酶谷氨酸脫氫酶2. 2. 嘌呤核苷酸循環(huán)嘌呤核苷酸循環(huán)氨基酸氨基酸-酮酸酮酸-酮戊二酸酮戊二酸L-L-谷氨酸谷氨酸天冬氨酸天冬氨酸草酰乙酸草酰乙酸蘋果酸蘋果酸延胡索酸延胡索酸腺苷酸代琥珀酸腺苷酸代琥珀酸IMPIMPAMPAMPNHN

20、H3 3H H2 2O O（四）（四）其他脫氨基方式其他脫氨基方式天冬氨酸在天冬氨酸酶的催化作用下直接脫氨基生成延胡天冬氨酸在天冬氨酸酶的催化作用下直接脫氨基生成延胡索酸；索酸；半胱氨酸在脫硫化氫酶的催化下脫硫化氫再脫氨基生成丙半胱氨酸在脫硫化氫酶的催化下脫硫化氫再脫氨基生成丙酮酸；酮酸；絲氨酸在脫水酶的催化下脫氨基生成丙酮酸；絲氨酸在脫水酶的催化下脫氨基生成丙酮酸；蘇氨酸在蘇氨酸脫水酶的催化下脫氨基生成蘇氨酸在蘇氨酸脫水酶的催化下脫氨基生成-酮丁酸等。酮丁酸等。（一）氨的來源（一）氨的來源組織器官中氨基酸的脫氨基作用組織器官中氨基酸的脫氨基作用腎泌氨腎泌氨腸道產(chǎn)氨腸道產(chǎn)氨二、氨的轉(zhuǎn)運(yùn)二、氨的

21、轉(zhuǎn)運(yùn)1. 1. 谷氨酰胺的運(yùn)氨作用谷氨酰胺的運(yùn)氨作用谷氨酰胺主要是從腦和肌肉等組織運(yùn)送氨到肝和腎臟。谷氨酰胺主要是從腦和肌肉等組織運(yùn)送氨到肝和腎臟。谷氨酰胺被認(rèn)為既是氨的谷氨酰胺被認(rèn)為既是氨的解毒產(chǎn)物解毒產(chǎn)物，也是氨的，也是氨的貯存貯存和和運(yùn)輸運(yùn)輸形式形式。COOHCOOHCHNHCHNH2 2(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOHCONHCONH2 2CHNHCHNH2 2(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOHNHNH3 3+ATP+ATPADP+PiADP+PiH H2 2O ONHNH3 32. 2. 丙氨酸丙氨酸- -葡萄糖循環(huán)葡萄糖循環(huán)丙丙氨氨酸酸葡葡萄萄糖糖 肌肉肌

22、肉蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸NHNH3 3谷氨酸谷氨酸-酮戊酮戊二酸二酸丙酮酸丙酮酸糖酵解糖酵解丙氨酸丙氨酸葡萄糖葡萄糖-酮戊二酸酮戊二酸谷氨酸谷氨酸丙酮酸丙酮酸NHNH3 3尿素尿素尿素循環(huán)尿素循環(huán)糖糖異異生生血血液液（三）尿素的生成（三）尿素的生成在人體，尿素是在人體，尿素是氨代謝的最終產(chǎn)物氨代謝的最終產(chǎn)物，無毒性，水溶性強(qiáng)，無毒性，水溶性強(qiáng)，可由腎臟排出?？捎赡I臟排出。組織產(chǎn)生的氨運(yùn)至肝，與腸道吸收的氨一起合成尿素而解組織產(chǎn)生的氨運(yùn)至肝，與腸道吸收的氨一起合成尿素而解毒。正常人體毒。正常人體808090%90%的氨以尿素的形式排出的氨以尿素的形式排出。尿素主要在尿素主要在肝肝中合成，其他器

23、官如腎及腦等雖也能合成，中合成，其他器官如腎及腦等雖也能合成，但其含量極少。但其含量極少。19321932年年Hans KrebsHans Krebs等根據(jù)一系列實(shí)驗(yàn)，首先提出了尿素等根據(jù)一系列實(shí)驗(yàn)，首先提出了尿素的的鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)（尿素循環(huán)尿素循環(huán)）。）。由實(shí)驗(yàn)分析提出：鳥氨酸與由實(shí)驗(yàn)分析提出：鳥氨酸與 氨及氨及COCO2 2結(jié)合生成瓜氨酸，瓜結(jié)合生成瓜氨酸，瓜 氨酸再結(jié)合一分子氨生成精氨酸再結(jié)合一分子氨生成精 氨酸，精氨酸水解生成尿素氨酸，精氨酸水解生成尿素 及鳥氨酸。及鳥氨酸。NHNH3 3鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸尿素尿素H H2 2O O精氨酸酶精氨酸酶NHNH3 3+CO+CO

24、2 2H H2 2O OH H2 2O O精氨酸精氨酸1. 1. 鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)- -尿素的合成過程尿素的合成過程（1 1）氨甲酰磷酸的合成氨甲酰磷酸的合成COCO2 2 + + NHNH3 3 + H+ H2 2O O氨基甲酰磷酸合成酶氨基甲酰磷酸合成酶（CPS-CPS-）（N-N-乙酰谷氨酸，乙酰谷氨酸，MgMg2+2+）C CO OH H2 2N NO POO PO3 32-2-2ATP2ATP2ADP2ADP（2 2）瓜氨酸的合成瓜氨酸的合成鳥氨酸氨基甲酰鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶（OCTOCT）H H3 3POPO4 4+ +NHNH2 2(CH(CH2 2) )3 3CHCH

25、COOHCOOHNHNH2 2NHNHCHCHCOOHCOOHNHNH2 2NHNH2 2C C(CH(CH2 2) )3 3O ONHNH2 2C CO OO OPOPO3 32-2-（3 3）精氨酸的合成精氨酸的合成NHNHCHCHCOOHCOOHNHNH2 2NHNH2 2C C(CH(CH2 2) )3 3O ONHNHCHCHCOOHCOOHNHNH2 2NHNH2 2C C(CH(CH2 2) )3 3N NCOOHCOOHC CCOOHCOOHH HCHCH2 2COOHCOOHC CCOOHCOOHNHNH2 2CHCH2 2H H+ +精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸合成酶合成酶

26、（ASSASS）AMP+PPiAMP+PPiATPATPH H2 2O ON NNHNHCHCHCOOHCOOHNHNH2 2NHNH2 2C C(CH(CH2 2) )3 3COOHCOOHC CCOOHCOOHH HCHCH2 2精氨酸代琥珀酸精氨酸代琥珀酸裂解酶裂解酶（ASLASL）NHNHCHCHCOOHCOOHNHNH2 2NHNH2 2C C(CH(CH2 2) )3 3NHNH+ +COOHCOOHCHCHCOOHCOOHCHCH（4 4）尿素尿素的合成的合成NHNHCHCHCOOHCOOHNHNH2 2NHNH2 2C C(CH(CH2 2) )3 3NHNH+ +NHNH2

27、2CHCHCOOHCOOHNHNH2 2(CH(CH2 2) )3 3NHNH2 2NHNH2 2C CO O精氨酸酶精氨酸酶H H2 2O O尿素分子中的兩個(gè)尿素分子中的兩個(gè)氮氮原子，其一來自氨，另一個(gè)來自天冬原子，其一來自氨，另一個(gè)來自天冬氨酸的氨基，而天冬氨酸又可以從草酰乙酸與其他氨基酸氨酸的氨基，而天冬氨酸又可以從草酰乙酸與其他氨基酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成。因此尿素分子中的兩個(gè)氮都直接或間經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用生成。因此尿素分子中的兩個(gè)氮都直接或間接來自多種氨基酸。接來自多種氨基酸。NHNH3 3 + CO+ CO2 2 + + 天冬氨酸天冬氨酸 + 3H+ 3H2 2O + 3ATPO + 3ATP

28、H H2 2N N CO NH CO NH2 2 + 2ADP + AMP + 4Pi + 2ADP + AMP + 4Pi鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)鳥氨酸循環(huán)過程鳥氨酸循環(huán)過程線粒體線粒體胞胞 液液COCO2 2 + NH+ NH3 3 + H+ H2 2O O氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸2ATP2ATPN-N-乙酰谷氨酸乙酰谷氨酸PiPi鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸精氨酸精氨酸延胡索酸延胡索酸氨基酸氨基酸草酰乙酸草酰乙酸蘋果酸蘋果酸-酮戊酮戊 二酸二酸谷氨酸谷氨酸-酮酸酮酸精氨酸代精氨酸代 琥珀酸琥珀酸瓜氨酸瓜氨酸天冬氨酸天冬氨酸ATPATPAMP+PPiAMP+PPi鳥氨酸鳥氨酸尿素尿素2ADP+Pi

29、2ADP+Pi2. 2. 鳥氨酸循環(huán)的一氧化氮合酶支路鳥氨酸循環(huán)的一氧化氮合酶支路精氨酸除在精氨酸酶作用下，水解為尿素和鳥氨酸外，還可精氨酸除在精氨酸酶作用下，水解為尿素和鳥氨酸外，還可通過一氧化氮合酶作用，使精氨酸直接氧化為瓜氨酸。通過一氧化氮合酶作用，使精氨酸直接氧化為瓜氨酸。NOSNOS支路處理氨的數(shù)量支路處理氨的數(shù)量 有限，生成的有限，生成的NONO是是 一種具有重要生一種具有重要生 物活性的物質(zhì)。物活性的物質(zhì)。天冬氨酸天冬氨酸鳥氨酸鳥氨酸瓜氨酸瓜氨酸尿素尿素延胡索酸延胡索酸一氧化氮合酶一氧化氮合酶氨基甲酰磷酸氨基甲酰磷酸H H2 2O O精氨酸精氨酸代琥珀酸代琥珀酸精氨酸精氨酸O O

30、2 2NONO（三）尿素合成的調(diào)節(jié)（三）尿素合成的調(diào)節(jié)膳食蛋白膳食蛋白質(zhì)質(zhì)AGAAGA鳥氨酸循環(huán)中酶系鳥氨酸循環(huán)中酶系（四）（四）氨的其他代謝去路氨的其他代謝去路銨鹽的生成與排泄銨鹽的生成與排泄合成非必需氨基酸合成非必需氨基酸參與核酸中嘧啶環(huán)的合成參與核酸中嘧啶環(huán)的合成高氨血癥和氨中毒高氨血癥和氨中毒三三、-酮酸的代謝酮酸的代謝（一）（一）氨基化氨基化生成生成非必需氨基酸非必需氨基酸（二）氧化供（二）氧化供能能（三）轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑悾ㄈ┺D(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑惢衔锘衔锷前被幔后w內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑陌被?，共有生糖氨基酸：體內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑陌被?，共? 14 4種；種；生酮氨基酸：能轉(zhuǎn)變?yōu)橥w的氨基酸，

31、如生酮氨基酸：能轉(zhuǎn)變?yōu)橥w的氨基酸，如亮氨酸亮氨酸和和賴氨酸賴氨酸；生糖兼生酮氨基酸：既能轉(zhuǎn)變?yōu)樘怯帜苻D(zhuǎn)變?yōu)橥w的氨基酸，生糖兼生酮氨基酸：既能轉(zhuǎn)變?yōu)樘怯帜苻D(zhuǎn)變?yōu)橥w的氨基酸，如如異亮氨酸異亮氨酸、苯丙氨酸苯丙氨酸、色氨酸色氨酸、蘇氨酸蘇氨酸和和酪氨酸酪氨酸。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸氨基酸甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸絲氨酸絲氨酸蘇氨酸蘇氨酸色氨酸色氨酸半胱氨酸半胱氨酸天冬氨酸天冬氨酸天冬酰胺天冬酰胺酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸核酸核酸核苷酸核苷酸5-5-磷酸核糖磷酸核糖嘌呤、血紅素嘌呤、血紅素嘌呤嘌呤草酰乙酸草酰乙酸延胡索酸延胡索酸琥珀酰琥珀酰CoACoA血紅素血紅素異亮氨酸異亮氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸纈氨

32、酸纈氨酸蘇氨酸蘇氨酸檸檬酸檸檬酸谷氨酸谷氨酸精氨酸精氨酸組氨酸組氨酸谷氨酰胺谷氨酰胺脯氨酸脯氨酸嘌呤嘌呤乙酰乙酰乙酰乙酰CoACoA酪氨酸酪氨酸亮氨酸亮氨酸賴氨酸賴氨酸色氨酸色氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸酮體酮體淀粉、糖原淀粉、糖原甘油甘油脂肪酸脂肪酸脂肪脂肪葡萄糖葡萄糖6-6-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖磷酸丙糖磷酸丙糖丙酮酸丙酮酸乙酰乙酰CoACoA-酮戊二酸酮戊二酸亮氨酸亮氨酸色氨酸色氨酸異亮氨酸異亮氨酸嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶膽固醇膽固醇第第四四節(jié)節(jié)個(gè)別氨基酸的代謝個(gè)別氨基酸的代謝一、氨基酸的脫羧基作用一、氨基酸的脫羧基作用氨基酸可以通過脫羧基作用生成相應(yīng)的氨基酸可以通過脫羧基作用生成相應(yīng)的胺類胺類；催化脫羧

33、基反應(yīng)的酶稱為催化脫羧基反應(yīng)的酶稱為脫羧酶脫羧酶，其輔酶是，其輔酶是磷酸吡哆醛磷酸吡哆醛；氨基酸脫羧酶的專一性很高，一般一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種脫氨基酸脫羧酶的專一性很高，一般一種氨基酸對(duì)應(yīng)一種脫羧酶，且只針對(duì)羧酶，且只針對(duì)L-L-氨基酸起作用。氨基酸起作用。R RCHCHHOOCHOOCNHNH2 2CHCHNHNH2 2R RRCHORCHORCOOHRCOOH脫羧酶脫羧酶COCO2 2O O2 2 H H2 2O O單胺氧化酶單胺氧化酶NHNH3 3 H H2 2O O2 21/2O1/2O2 2（一）（一）-氨基丁酸氨基丁酸-氨基丁酸（氨基丁酸（GABAGABA）在腦中濃度較高，是一種抑制性

34、神）在腦中濃度較高，是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；經(jīng)遞質(zhì)；-氨基丁酸可與氨基丁酸可與-酮二酸進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用，再氧化生酮二酸進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用，再氧化生成琥珀酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)代謝。成琥珀酸進(jìn)入三羧酸循環(huán)代謝。COOHCOOHCHNHCHNH2 2(CH(CH2 2) )2 2COOHCOOHCOOHCOOHCHCH2 2NHNH2 2(CH(CH2 2) )2 2谷氨酸脫羧酶谷氨酸脫羧酶COCO2 2（二）組胺（二）組胺組胺在體內(nèi)分布廣泛，乳腺、肺、肝、肌及胃黏膜等組織組胺在體內(nèi)分布廣泛，乳腺、肺、肝、肌及胃黏膜等組織中含量較高，主要存在于肥大細(xì)胞。中含量較高，主要存在于肥大細(xì)胞。組胺具有強(qiáng)烈的血管擴(kuò)張作用

35、，毛細(xì)血管通透性增加，可組胺具有強(qiáng)烈的血管擴(kuò)張作用，毛細(xì)血管通透性增加，可誘發(fā)哮喘、蕁麻疹等過敏反應(yīng)，還具有促進(jìn)平滑肌收縮及誘發(fā)哮喘、蕁麻疹等過敏反應(yīng)，還具有促進(jìn)平滑肌收縮及促進(jìn)胃粘膜分泌胃蛋白酶與胃酸等作用。促進(jìn)胃粘膜分泌胃蛋白酶與胃酸等作用。NHNH2 2CHCH2 2CHCHN NHNHNCOOHCOOHNHNH2 2CHCH2 2CHCHN NHNHN組氨酸脫羧酶組氨酸脫羧酶COCO2 2（三）（三）5-5-羥色胺羥色胺5-5-羥色胺（血清素）在腦的視丘下羥色胺（血清素）在腦的視丘下部、大腦皮層及神經(jīng)細(xì)胞的突觸小部、大腦皮層及神經(jīng)細(xì)胞的突觸小泡內(nèi)含量很高，它是一種抑制性神泡內(nèi)含量很高，

36、它是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；經(jīng)遞質(zhì)；在外周組織，在外周組織，5-5-羥色胺是一種強(qiáng)血羥色胺是一種強(qiáng)血管收縮劑和平滑肌收縮刺激劑。管收縮劑和平滑肌收縮刺激劑。5-5-羥色胺經(jīng)單胺氧化酶作用生成羥色胺經(jīng)單胺氧化酶作用生成醛及醛及5-5-羥吲哚乙酸等排出。羥吲哚乙酸等排出。NHNH2 2CHCH2 2CHCOOHCHCOOHN NH HNHNH2 2CHCH2 2CHCOOHCHCOOHN NH HHOHOCHCH2 2CHCH2 2NHNH2 2N NH HHOHO色氨酸羥化酶色氨酸羥化酶5-5-羥色氨酸脫羧酶羥色氨酸脫羧酶COCO2 2（四四）?；撬幔┡；撬崤；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分，而膽汁酸在脂

37、類的消化吸?；撬崾墙Y(jié)合膽汁酸的組成成分，而膽汁酸在脂類的消化吸收、維持膽固醇在膽汁中的溶解狀態(tài)等方面起重要作用。收、維持膽固醇在膽汁中的溶解狀態(tài)等方面起重要作用?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)腦組織中含有較多?；撬幔@表明其對(duì)腦的功能也現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)腦組織中含有較多?；撬?，這表明其對(duì)腦的功能也有影響，可能也是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。有影響，可能也是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。CHCH2 2 SOSO3 3H HCHCH2 2NHNH2 2CHCH2 2 SOSO3 3H HCHCHCOOHCOOHNHNH2 2CHCH2 2 SHSHCHCHCOOHCOOHNHNH2 23O3OCOCO2 2磺基丙氨酸脫羧酶磺基丙氨酸脫羧酶（五五）

38、多胺）多胺多胺是指含有多個(gè)氨基的化合多胺是指含有多個(gè)氨基的化合物。物。精胺與精脒能促進(jìn)核酸和蛋白精胺與精脒能促進(jìn)核酸和蛋白的生物合成，其最重要的生理的生物合成，其最重要的生理功能與細(xì)胞增殖及生長相關(guān)。功能與細(xì)胞增殖及生長相關(guān)。臨床上試用測定病人血或尿中臨床上試用測定病人血或尿中多胺水平來作為腫瘤輔助診斷多胺水平來作為腫瘤輔助診斷及病情變化的生化指標(biāo)。及病情變化的生化指標(biāo)。L-L-鳥氨酸鳥氨酸腐腐 胺胺SAMSAM脫羧基脫羧基SAMSAMCOCO2 2COCO2 2精精 脒脒甲硫腺苷甲硫腺苷甲硫腺苷甲硫腺苷精精 胺胺二、一碳單位二、一碳單位的的代謝代謝（一）一碳單位（一）一碳單位一碳單位一碳單位

39、又稱又稱一碳基團(tuán)一碳基團(tuán)，是指某些氨基酸在分解代謝過，是指某些氨基酸在分解代謝過程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的程中產(chǎn)生的含有一個(gè)碳原子的有機(jī)有機(jī)基團(tuán)基團(tuán)。一碳單位主要一碳單位主要包括包括：甲基甲基（-CH-CH3 3）、）、甲烯基甲烯基（-CH-CH2 2- -）、）、甲炔基甲炔基（-CH=-CH=）、）、甲酰基甲?；?CHO-CHO）、）、羥甲基羥甲基（-CH-CH2 2-OH-OH）和和亞氨甲基亞氨甲基（ HN=CH- HN=CH-）等。）等。（二二）一碳單位的載體）一碳單位的載體一碳單位不能游離存在，一碳單位不能游離存在，四氫葉酸四氫葉酸是一碳單位的載體。是一碳單位的載體。一碳單位由氨基酸

40、生成的同時(shí)即結(jié)合在一碳單位由氨基酸生成的同時(shí)即結(jié)合在FHFH4 4的的N N5 5和和/ /或或N N1010位。位。一碳單位主要來自一碳單位主要來自甘氨酸甘氨酸、絲氨酸絲氨酸、色氨酸色氨酸、組氨酸組氨酸等。等。N NN N6 6N N5 57 7N N8 8H H2 2N NOHOHCHCH2 29 9NHNH1010C CO ONHNHCH(CHCH(CH2 2) )2 2COOHCOOHCOOHCOOH（三三）一碳單位）一碳單位來源和互變來源和互變 由絲氨酸和甘氨酸生成由絲氨酸和甘氨酸生成絲氨酸絲氨酸 + FH+ FH4 4N N5 5,N,N1010- -甲烯甲烯-FH-FH4 4 +

41、 + 甘氨酸甘氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶羥甲基轉(zhuǎn)移酶甘氨酸甘氨酸 + FH+ FH4 4甘氨酸裂解酶系甘氨酸裂解酶系N N5 5,N,N1010- -甲烯甲烯-FH-FH4 4NADNAD+ +NADH+HNADH+H+ +NHNH3 3+CO+CO2 2 由組氨酸生成由組氨酸生成NHNH2 2CHCH2 2CHCHN NHNHNCOOHCOOHNHNH(CH(CH2 2 ) )2 2 CHCHCOOHCOOHHOOCHOOCCHCHHNHN組氨酸酶組氨酸酶2H2H2 2O ONHNH3 3NHNH2 2(CH(CH2 2 ) )2 2 CHCHCOOHCOOHHOOCHOOCFHFH4 4N N5 5

42、- -亞氨甲基亞氨甲基-FH-FH4 4NHNH3 3N N5 5,N,N1010- -甲炔甲炔-FH-FH4 4 由色氨酸代謝生成由色氨酸代謝生成NHNH2 2CHCH2 2CHCHN NH HCOOHCOOH犬尿氨酸犬尿氨酸HCOOHHCOOHATPATP，F(xiàn)HFH4 4N N1010- -甲酰甲酰-FH-FH4 4N N5 5,N,N1010- -甲烯甲烯-FH-FH4 4胸腺嘧啶核苷酸胸腺嘧啶核苷酸N N1010- -甲酰甲酰-FH-FH4 4嘌呤（嘌呤（C C2 2）色氨酸色氨酸組氨酸組氨酸絲、甘氨酸絲、甘氨酸甜菜堿等甜菜堿等FHFH4 4+H+H2 2O O-H-H2 2O O+N

43、AD+NAD+ +NADH+H+NADH+H+ +NADH+H+NADH+H+ +N N5 5- -甲基甲基-FH-FH4 4甲硫氨酸甲硫氨酸+ +同型半胱氨酸同型半胱氨酸（維生素（維生素B B1212）SAMSAM甲基化產(chǎn)物甲基化產(chǎn)物N N5 5- -亞氨甲基亞氨甲基-FH-FH4 4N N5 5,N,N1010- -甲炔甲炔-FH-FH4 4嘌呤（嘌呤（C C8 8）（四）一碳單位的生理意義（四）一碳單位的生理意義一碳單位的主要功能是參與嘌呤和嘧啶的合成，在核酸生一碳單位的主要功能是參與嘌呤和嘧啶的合成，在核酸生物合成中起重要作用；物合成中起重要作用；N N5 5- -甲基甲基-THF-T

44、HF通過甲硫氨酸代謝為體內(nèi)多種活性物質(zhì)的合成通過甲硫氨酸代謝為體內(nèi)多種活性物質(zhì)的合成提供甲基提供甲基；一碳單位代謝將氨基酸代謝與一些重要物質(zhì)的生物合成聯(lián)一碳單位代謝將氨基酸代謝與一些重要物質(zhì)的生物合成聯(lián)系起來系起來。三、含硫氨基酸的代謝三、含硫氨基酸的代謝CHCH2 2CHNHCHNH2 2COOHCOOHS SS SCHNHCHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2COOHCOOHCHNHCHNH2 2CHCH2 2CHCH3 3CHCH2 2S SCHCH2 2CHNHCHNH2 2COOHCOOHS SH H（一）甲硫氨酸（一）甲硫氨酸代謝代謝 甲硫氨酸的甲硫氨酸的轉(zhuǎn)甲基作用與甲硫氨酸

45、循環(huán)轉(zhuǎn)甲基作用與甲硫氨酸循環(huán)甲硫氨酸甲硫氨酸S-S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨酸S-S-腺苷同型半胱氨酸腺苷同型半胱氨酸同型半胱氨酸同型半胱氨酸ATPATPPi+PPiPi+PPiRHRHR RCHCH3 3H H2 2O O腺苷腺苷N N5 5- -CHCH3 3-FH-FH4 4FHFH4 4腺苷轉(zhuǎn)移酶腺苷轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶（VitBVitB1212 ）甲基轉(zhuǎn)移酶甲基轉(zhuǎn)移酶 肌酸的合成肌酸的合成精氨酸精氨酸 + + 甘氨酸甘氨酸鳥氨酸鳥氨酸 + + 胍乙酸胍乙酸肌酸肌酸肌酐肌酐磷酸肌酸磷酸肌酸ATPATPADPADP肌酸激酶肌酸激酶轉(zhuǎn)脒基酶轉(zhuǎn)脒基酶PiPiS-S-腺苷甲硫氨酸腺苷甲硫氨

46、酸S-S-腺苷同型腺苷同型半胱氨酸半胱氨酸H H2 2O O（二）半胱氨酸與胱氨酸的代謝（二）半胱氨酸與胱氨酸的代謝 半胱氨酸與胱氨酸的互變半胱氨酸與胱氨酸的互變CHCH2 2CHNHCHNH2 2COOHCOOHS SS SCHNHCHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2-2H-2H+2H+2HCHCH2 2 S SH HCHNHCHNH2 2COOHCOOH2 22. 2. 半胱氨酸可轉(zhuǎn)變成?；撬岚腚装彼峥赊D(zhuǎn)變成?；撬酑HCH2 2 S SH HCHNHCHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2 S SO O3 3H HCHNHCHNH2 2COOHCOOHCHCH2 2 S SO O3 3H HCHCH2 2NHNH2 23O3O磺基丙氨酸磺基丙氨酸脫羧酶脫羧酶 活性硫酸根活